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2017-2018学年江西省上饶市铅山县第一中学高二上学期第一次月考化学试题 解析版
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铅山一中2017—2018学年度第一学期高二年级第一次月考
化学试卷
1. 设NA代表阿佛加德罗常数,下列说法中正确的是( )
①常温常压下,17g甲基(﹣14CH3)所含的中子数为9NA
②常温常压22.4L NO气体的分子数小于NA
③64g的铜发生氧化还原反应,一定失去2NA个电子
④常温常压下,100mL 0.5mol/L 的乙酸溶液中,乙酸的分子数目小于0.05NA
⑤标况时,22.4L二氯甲烷所含有的分子数为NA
⑥常温常压下,1mol氦气含有的核外电子数为4NA.
A. ①② B. ③④ C. ②④ D. ⑤⑥
【答案】C
【解析】1 mol—14CH3中所含中子的物质的量为(14-6) mol+(1-1)×3 mol=8 mol,17 g—14CH3即为1 mol,①不正确;常温常压下,22.4 L NO气体的物质的量小于1 mol,则②正确;铜发生氧化还原反应时可生成+1价或+2价两种化合物,所以1 mol Cu可失去1 mol或2 mol电子,③不正确;由于CH3COOH为弱电解质,可发生电离,则④正确;CH2Cl2在标准状况下为液体,⑤不正确;氦气为单原子分子,1 mol He含有2 mol电子,⑥不正确。
2. 向10mL某浓度的NaOH溶液中通入CO2气体后得溶液M,因CO2通入量的不同,溶液M的组成也不同.若向M中逐滴加入0.1mol/L盐酸,产生的气体V(CO2)与加入盐酸的体积V(HCl)的关系有图示两种情况,则下列分析判断不正确的是(不考虑CO2的溶解)( )
A. 曲线A表明M中的溶质为NaOH、Na2CO3
B. 曲线B表明M中NaHCO3与Na2CO3的物质的量之比为1:2
C. 原NaOH溶液的物质的量浓度为0.75mol/L
D. 由A.B可知,两次实验通入的CO2的体积比3:10
【答案】B
【解析】A项,曲线A开始没有气体产生,加入一定体积盐酸后生成气体,生成气体的反应为:HCO3-+H+=H2O+CO2↑,若A中只有Na2CO3,开始时只发生CO32-+H+=HCO3-,则前后两个阶段消耗的盐酸体积应相等,而实际开始阶段消耗盐酸体积大于产生二氧化碳阶段消耗的盐酸体积,故A曲线表明M中的溶质为NaOH、Na2CO3,故A正确;B项,B曲线中,产生气体前后两阶段消耗盐酸体积比为:25:(75-25)=1:2,则M中NaHCO3与Na2CO3的物质的量之比为1:1,故B错误;C项,加入75mL盐酸时二氧化碳的体积达到最大,此时溶液为NaCl溶液,根据钠原子守恒和氯原子守恒,则n(NaOH)=n(HCl)=0.075L×0.1mol•L-1=0.0075mol,则c(NaOH)= 0.0075mol÷0.01L=0.75mol•L-1,故C正确;D项,曲线A生成二氧化碳消耗盐酸体积为:(75-60)mL=15mL,曲线B生成二氧化碳消耗盐酸体积为:(75-25)mL=50mL,由反应HCO3-+H+=H2O+CO2↑可知,CO2的体积之比为15mL:50mL=3:10,所以原溶液中两次实验通入的CO2的体积比为3:10,故D正确。
点睛:本题考查混合物的计算,主要是溶液中根据化学方程式的有关计算,有一定难度,解题时注意分析图像,根据图象得出各阶段可能发生的反应,从而判断溶液中溶质的成分,结合离子方程式进行计算。
3. 等体积、等物质的量浓度的盐酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中,各加等质量的铝,生成氢气的体积比为5:7,则甲、乙两烧杯中的反应情况可能分别是( )
A. 甲、乙中都是铝过量 B. 甲中铝过量,乙中碱过量
C. 甲中酸过量,乙中铝过量 D. 甲中酸过量,乙中碱过量
【答案】B
【解析】试题分析:利用讨论法和端值法解答,若等物质的量的铝反应,生成气体为1:1,而题中为5:6,所以第一份铝剩余;而酸或碱都反应,生成气体为2:3,即4:6,而题中为5:6,所以第二份碱不能都反应.
解:发生反应有:2Al+3H2SO4═Al2(SO4)3+3H2↑;2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,
讨论:(1)若酸碱均过量,则产生的氢气取决于铝,铝的质量相同,所以氢气相等1:1.
(2)若酸碱均不够,产生的氢气取决于酸碱,根据方程式,酸碱产生的比值为2:3
(3)现在的比值是5:6,比值处于 2:3和1:1之间,由于铝消耗硫酸量大于碱,此时铝对于酸过量而对于碱不足,
故选B.
4. 下列说法不正确的是( )
A. 原子及其离子的核外电子层数等于该元素所在的周期数
B. 元素周期表中从ⅢB到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素
C. 除氦以外的稀有气体原子的最外层电子数都是8
D. 同周期元素中 VIIA族元素的原子半径较小
【答案】A
考点:考查元素周期表、元素周期律等知识。
5. 某温度下反应2A(g)⇌B(g)+C(g)△H<0的平衡常数K=4.此温度下,在1L的密闭容器中加入A,反应到某时刻测得A、B、C的物质的量浓度(mol•L﹣1)分别为:0.4,0.6,0.6,下列说法正确的是( )
A. 温度升高,该反应反应速率加快,平衡常数增大
B. 题目所述的某时刻正、逆反应速率的大小为V(正)>V(逆)
C. 经10min反应达到平衡,则该时间内反应速率v(A)为0.064mol/(L•min)
D. 平衡时,再加入与起始等量的A,达新平衡后A的转化率增大
【答案】B
【解析】试题分析:A.该反应为放热反应,温度升高,反应速率加快,平衡逆向移动,则平衡常数减小,A项错误;B.根据Q=(0.6×0.6)÷(0.4×0.4)=2.25
考点:考查化学反应速率、化学平衡及化学平衡常数等知识。
6. 同一短周期X、Y、Z三种元素,已知其气态氢化物分别是HX、H2Y、ZH3,则下列判断错误的是( )
A. 热稳定性:HX>H2Y>ZH3 B. 还原性:HX>H2Y>ZH3
C. 酸性:H3ZO4<H2YO4<HXO4 D. 非金属性:X>Y>Z
【答案】B
【解析】同一短周期X、Y、Z三种元素,其气态氢化物分别是HX、H2Y、ZH3,则从左到右分别为Z、Y、X,因为同周期从左到右元素非金属性增强,所以非金属性:X>Y>Z;非金属性越强,气态氢化物越稳定,故热稳定性:HX>H2Y>ZH3;非金属性越强,气态氢化物越不易失电子,还原性越弱,故还原性:HX
点睛:本题考查了同周期元素性质的递变规律,注意:周期从左到右,非金属性逐渐增强,非金属性越强,气态氢化物越稳定,最高价含氧酸酸性越强,气态氢化物还原性越弱。
7. 下列有关表述不正确的是( )
A. ﹣OH与组成元素相同,含有的电子数也相同
B. 丙烷的分子结构模型示意图:
C. 次氯酸的电子式为
D. 熔化时NaHSO4的电离方程式为NaHSO4═Na++HSO4﹣
【答案】C
【解析】试题分析:A、—OH与组成元素相同,含有的电子数也相同,均含有9个电子,A不符合题意;B、该模型是丙烷分子的球棍模型,B不符合题意;C、次氯酸的电子式为,C符合题意;D、熔化是断裂的是离子键,因此熔化时NaHSO4的电离方程式为NaHSO4===Na++HSO,D不符合题意,答案选C。
考点:考查化学用语的正误判断
8. 下列关于说法正确的是( )
A. HCl和NaOH反应的中和热△H=﹣57.3kJ/mol.则H2SO4和Ba(OH)2反应的中和热△H=2×(﹣57.3)kJ/mol
B. 已知C2H5OH(l) 的燃烧热是1366.8kJ/mol,则C2H5OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(g)反应的△H=﹣1366.8kJ/mol
C. 一定条件下2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H1,2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(l)△H2则△H1>△H2
D. 在一定温度和压强下,将0.5mol N2和1.5mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放出热量19.3kJ,则其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=﹣38.6kJ/mol
【答案】C
【解析】A项,H2SO4和Ba(OH)2反应,除了包括H+和OH-生成H2O外,还包括SO42-和Ba2+生成BaSO4沉淀,再者中和热规定生成的水为1mol,与反应物的物质的量无关,故A错误;B项,燃烧热指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物放出的热量,已知C2H5OH(l)的燃烧热是1366.8kJ/mol,则C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)反应的△H=﹣1366.8kJ/mol,故B错误;C项,因为同种物质由气态变为液态会放热,所以生成2molSO3(g)比生成2molSO3(l)放出的热量少,即0>△H1>△H2,故C正确;D项,合成氨的反应为可逆反应,不能进行完全,N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) △H≠﹣38.6kJ/mol,故D错误。
9. 含有一个双键的烯烃,加氢后产物的键线式为,这种烯烃有( )
A. 4种 B. 5种 C. 6种 D. 7种
【答案】B
【解析】根据烯烃与H2加成反应的特点,只要加氢后产物分子相邻碳上都有H原子,则就可能为对应的烯烃存在碳碳双键的位置;该烷烃的碳链结构为,所以碳碳双键位置有:①和②之间、②和③之间、③和④之间、④和⑤之间、⑤和⑥之间,共5种可能,故符合条件的烯烃有5种,选B。
点睛:本题通过加成反应考查同分异构体的书写,明确加成反应原理,采取逆推法分析碳碳双键的可能位置,注意考虑分子结构是否对称,防止重复或遗漏。
10. 主链含有四个碳原子的烷烃的种类共有( )
A. 四种 B. 五种 C. 六种 D. 七种
【答案】C
【解析】试题分析:解:①主链为4个碳原子的烷烃,其支链只能是甲基(不可能是乙基,否则主链超过4个碳原子).②主链为4个碳原子的烷烃,支链数最多4个(下面的0,是指该物质只有一种,没有同分异构体)
(不含主链)甲基的个数 同分异构体
0个 0 CH3CH2CH2CH3
1个 0 CH3CH2CH(CH3)2
2个 2 CH3CH2C(CH3)3(CH3)2CHCH(CH3)2
3个 0 (CH3)3CCH(CH3)2
4个 0 (CH3)3CC(CH3)3
共有6种.故选C.
考点:考查有机同分异构体
11. 满足分子式为C3H4ClBr不含有环的有机物共有( )
A. 6种 B. 7种 C. 8种 D. 9种
【答案】C
【解析】试题分析:C3H4ClBr是C3H6中的两个氢原子被其它原子取代产生的,两个卤素原子可以在同一个碳原子上,也可以在不同的碳原子上。该物质可能的结构有CH2=CH-CHClBr、CClBr=CH-CH3、CHCl=CBr-CH3、CHCl=CH-CH2Br、CHBr="CCl-" CH3、CHBr=CH-CH2Cl、CH2=CCl-CH2Br、CH2=CBr-CH2Cl,共有8种不同的结构,因此选项C正确。
考点:考查有机物同分异构体的种类的判断的知识。
12. 离子反应方程式正确的是( )
A. NH4HCO3溶液中加入过量NaOH溶液并加热: NH4++ OH-==NH3↑+H2O
B. 足量的NaOH溶液中逐渐滴入Ca(HCO3)2溶液: Ca2++HCO3- +OH-==H2O+CaCO3↓
C. 明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液到生成的沉淀质量最大时:2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-==3BaSO4↓+2Al(OH)3↓
D. FeBr2溶液中通入足量氯气:2Fe2++4Br﹣+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl﹣
【答案】D
【解析】A项,NH4+和HCO3-都能与OH-反应,所以NH4HCO3溶液中加入过量NaOH溶液并加热,离子方程式为:HCO3-+NH4++2OH-NH3↑+CO32-+2H2O,故A错误;B项,足量NaOH溶液中逐渐滴入Ca(HCO3)2溶液,则Ca(HCO3)2不足,HCO3-完全与OH-反应,所以离子方程式为:2OH-+Ca2++2HCO3-=CaCO3+CO32-+2H2O,故B错误;C项,明矾溶液中Al3+与SO42-的物质的量比为1:2,向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液,开始生成Al(OH)3沉淀和BaSO4沉淀;当Al(OH)3沉淀最大时,SO42-并没有沉淀完全,若继续滴加Ba(OH)2溶液,则此时会消耗Al(OH)3,同时生成BaSO4沉淀,因为消耗2molAl(OH)3同时生成1molBaSO4沉淀,所以此时沉淀的总物质的量会减小,也就是说,当Al3+恰好完全沉淀时,沉淀的物质的量最大;因为1molBaSO4的质量大于2molAl(OH)3的质量,所以继续滴加Ba(OH)2溶液,沉淀的总质量会增大,当SO42-完全沉淀时,沉淀的总质量达到最大值,故明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液到生成的沉淀质量最大时发生的离子反应方程式为:Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-=2BaSO4↓+AlO2-+2H2O,故C错误;D项,FeBr2溶液中通入足量氯气,Fe2+和Br﹣均被氧化,离子方程式为:2Fe2++4Br﹣+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl﹣,故D正确。
13. 可逆反应:2A(g)+B(g)⇌3C(g)+D(g).试根据如图判断正确的是( )
A. 温度T1℃比 T2℃高 B. 正反应为放热反应
C. 甲图纵轴可以表示A的转化率 D. 甲图纵轴可以表示混合气体平均相对分子质量
【答案】C
【解析】A项,分析图乙,温度越高,化学反应速率越快,先达到平衡状态,所以T1℃比T2℃低,故A错误;B项,升高温度,A的百分含量减小了,即升温平衡正向移动,所以该反应的正方向为吸热反应,故B错误;C项,分析甲图,增大压强,化学反应速率加快,先达到平衡状态,所以P2大于P1,加压,化学平衡逆向移动,A的转化率减小,所以甲图纵轴可以表示A的转化率,故C正确;D项,增大压强,化学平衡逆向移动,气体总分子数减小,气体总质量不变,所以混合气体平均相对分子质量增大,所以甲图纵轴不能表示混合气体平均相对分子质量,故D错误。
点睛:本题以图像的形式考查影响化学平衡和化学反应速率的因素,注意:①掌握温度、压强等影响化学反应速率和化学平衡移动的外因,并能灵活运用;②会看图像,关注曲线的特殊点,通过分析图像得出速率快慢情况及化学平衡移动情况。
14. 已知2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H=﹣197kJ•mol﹣1,按不同方式向甲、乙和丙3个相同容器内投入反应物,且保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如表:
容器
甲
乙
丙
反应物投入量
2molSO2、1molO2
1molSO2、0.5molO2
2molSO3
平衡常数
K1
K2
K3
反应的能量变化
放出akJ
放出bkJ
吸收ckJ
气体密度
ρ1
ρ2
ρ3
反应物转化率
α1
α2
α3
下列有关关系式正确的是( )
A. K1=K3<K2 B. ρ1=ρ3>ρ2 C. α2+α3>1 D. 2b+c>197
【答案】B
【解析】恒温恒容条件,甲与乙起始n(SO2):n(O2)均为2:1,甲可等效为在乙的基础上增大一倍压强,平衡正向移动,反应物的转化率增大,即α1>α2;丙按化学计量数转化为用SO2和O2表示可得:n(SO2)=2mol,n(O2)=1mol,所以丙与甲为等效平衡,平衡时各组分的百分含量、物质的量、物质的量浓度均对应相等;A项,化学平衡常数只受温度影响,三个容器保持恒温状态,所以K1=K2=K3,故A错误;B项,密度=质量÷体积,恒容容器,气体体积相等,甲和丙气体的总质量相等且大于乙中气体总质量,所以ρ1=ρ3>ρ2,故B正确;C项,甲和丙为等效平衡,以SO2为例分析,设平衡时甲和丙中SO2都是x mol,则甲反应的SO2是(2-x)mol,丙生成的SO2是x mol,所以α1=,α3=,因此α1+α3=1,又因为前面推出α1>α2所以α2+α3<1,故C错误;D项,甲与丙为等效平衡,平衡时各组分的物质的量对应相等,所以甲反应的SO2加上丙生成的SO2等于2mol,故a+c=197,又因为甲等效为在乙的基础上增大一倍压强,平衡向正反应移动,SO2转化率增大,故a>2b,所以2b+c<197,故D错误。
15. 已知某原电池中某一极的电极反应式为Cu﹣2e﹣=Cu2+,则另一极的电极反应式可能是( )
A. H2﹣2e﹣═2H+ B. 2H++2e﹣═H2 C. Fe2++2e﹣═Fe D. 2Ag++2e﹣═2Ag
【答案】D
【解析】Cu-2e-=Cu2+,化合价升高,被氧化,因此此电极为负极,另一极为正极,正极上得到电子化合价降低,A、此电极反应式失去电子,应在负极上发生,故错误;B、根据金属活动顺序表,铜排在氢的后面,铜不能置换出氢气,故错误;C、铁比铜活泼,不能把铁置换出来,故错误;D、铜比银活泼,能把银置换出来,故正确。
16. 将50g溶质质量分数为w1,物质的量浓度为c1的浓硫酸沿玻璃棒加入到Vml水中,稀释后得到溶质质量分数为w2,物质的量浓度为c2的稀溶液.下列说法中正确的是( )
A. 若c1=2c2,则w1<2w2,V<50 mL
B. 若c1=2c2,则w1<2w2,V>50 mL
C. 若w1=2w2,则c1<2c2,V=50 mL
D. 若w1=2w2,则c1>2c2,V<50 mL
【答案】A
【解析】试题分析:A、B、设物质的量是浓度为c1mol•L﹣1的密度为ρ1,物质的量是浓度为c2mol•L﹣1硫酸溶液的密度为ρ2,利用c=公式变形计算硫酸的质量分数,结合硫酸溶液的浓度越大密度越大,进行判断;
稀释前后溶质的质量不变,结合质量分数关系,判断稀释后溶液的质量小于100g,故水的质量小于50g,据此判断水的体积;
C、D、根据稀释前后溶质的质量不变计算混合后溶液的质量为100g,计算水的质量为50g,据此计算水的体积;
设物质的量是浓度为c1mol•L﹣1的密度为ρ1,物质的量是浓度为c2mol•L﹣1硫酸溶液的密度为ρ2,利用c=计算硫酸的浓度,结合浓硫酸溶液的浓度越大密度越大,进行判断.
........................
B、由A分析可知,所以水的体积V<50ml,ω1<2ω2,故B错误;
C、稀释前后溶质的质量不变,若ω1=2ω2,则稀释后溶液的质量为100g,所以水的质量为50g,水的密度为1g/ml,所以水的体积V=50ml;设物质的量是浓度为c1mol•L﹣1的密度为ρ1,物质的量是浓度为c2mol•L﹣1硫酸溶液的密度为ρ2,则:c1=,c2=,所以==,浓硫酸的浓度越大密度越大,则ρ1>ρ2,故c1>2c2,故C错误;
D、由C中分析可知,水的体积V=50ml,c1>2c2,故D错误.故选:A.
17. 有机物的结构可用“键线式”简化表示.
(1)物质X:CH3CH=CHCH3可表示为
X可以与溴水反应,该反应的化学方程式是_________________________;
X可以发生加聚反应,其产物分子的结构简式是______________________.
(2)一种有机物Y的键线式如图所示
①Y的分子式为___________;
②有机物Z是Y的同分异构体,且属于芳香族化合物,则Z的结构简式是______________________.
【答案】 (1). CH3CH=CHCH3+Br2→CH3CHBrCHBrCH3 (2). (3). C8H8 (4).
【解析】(1)由X的结构简式可知,分子中有碳碳双键,可以和溴水发生加成反应,化学方程式为:CH3CH=CHCH3+Br2→CH3CHBrCHBrCH3;碳碳双键还可以发生加聚反应生成高分子,由X的结构可推出加聚后产物分子的结构简式为:。
(2)①由Y的键线式可知,分子中有8个C和8个H,所以Y的分子式为C8H8。②有机物Z是Y的同分异构体,且属于芳香族化合物,则Z分子中含有1个苯环和1个碳碳双键,故结构简式为:。
18. 今有一混合物的水溶液,只可能含有以下离子中的若干种:K+、NH4+、Cl﹣、Ca2+、Ba2+、CO32﹣、SO42﹣,现取三份100mL溶液进行如下实验:
第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生;
第二份加入足量NaOH溶液加热后,收集到0.08mol气体;
第三份加入足量BaCl2 溶液后,得到干燥沉淀12.54g,经足量的盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为4.66g.
根据上述实验,回答以下问题:
(1)由第一份进行的实验推断该混合物是否一定含有Cl﹣_____,
(2)由第二份进行的实验可知混合物中应含_____离子,其物质的量浓度为_____.
(3)由第三份进行的实验可知12.54g 沉淀的成份为_____.请计算形成该沉淀的原混合物中各离子的物质的量_____.
(4)综合上述实验,你认为以下结论正确的是_____
A.该混合物中一定含有K+、NH4+、CO32﹣、SO42﹣,可能含有Cl﹣,且n(K+)≥0.04mol
B.该混合物中一定含有NH4+、CO32﹣、SO42﹣,可能含有Ca2+、K+、Cl﹣
C.该混合物中一定含有NH4+、CO32﹣、SO42﹣,可能含有K+、Cl﹣
D.该混合物中一定含有NH4+、SO42﹣,可能含有Ca2+、K+、Cl﹣.
【答案】 (1). 否 (2). NH4+ (3). 0.8mol/L (4). BaCO3、BaSO4 (5). n(CO32﹣)=0.04mol、n(SO42﹣)=0.02mol (6). A
【解析】试题分析:(1)第一份:第一份加入AgNO3,溶液有沉淀产生,说明溶液中可能存在:Cl-、CO32-、SO42-;第二份:加足量NaOH溶液加热后生成的0.08mol气体为氨气,则溶液中一定含有NH4+,且物质的量为0.08mol;第三份:根据题中信息可知4.66为硫酸钡,n(BaSO4)=n(SO42-)==0.02mol;12.54g为硫酸钡和碳酸钡,所以碳酸钡的物质的量为:=0.04mol;再根据电荷守恒,正电荷为:n(+)=n(NH4+)=0.08mol;n(-)=2n(CO32-)+2n(SO42-)=0.12mol,故一定有K+,至少0.04mol,浓度至少是0.8mol/L;(1)由于碳酸根离子、硫酸根离子都能够与银离子反应生成碳酸银、硫酸银沉淀,所以无法确定原溶液中是否存在氯离子,故答案为:不一定,因为碳酸银、硫酸银都是沉淀;
(2)加足量NaOH溶液加热后,收集到0.08mol气体,该气体为氨气,说明溶液中 一定存在铵离子,铵离子的物质的量浓度为:c(NH4+)==0.8mol/L,故答案为:NH4+;0.8mol/L;
(3)加足量BaCl2溶液后,得到干燥沉淀12.54g,经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为4.66g,说明沉淀为硫酸钡和碳酸钡的混合物,其中4.66g为硫酸钡沉淀,n(BaSO4)=n(SO42-)==0.02mol;碳酸钡沉淀的质量为:12.54g-4.66g=7.88g,所以n(BaCO3)=n(CO32-)==0.04mol,故答案为:BaCO3、BaSO4;n (CO32-)=0.04mol n(SO42-)=0.02mol
(4)根据以上分析可知,溶液中一定存在:K+、NH4+、CO32-、SO42-,可能含有Cl-,若存在氯离子,钾离子的物质的量大于0.04mol;若不存在氯离子,钾离子的物质的量为0.04mol,所以A正确,故选A。
考点:本题考查离子检验、离子推断。
19. 根据要求回答下列问题:
①和 ②和 CH4和CH3CH2CH3 ④金刚石和石墨 ⑤H、D、T ⑥乙醇(CH3CH2OH)和甲醚(CH3OCH3)⑦臭氧(O3)和氧气(O2) ⑧和 ⑨和 ⑩CuSO4•5H2O与CuSO4•3H2O
(1)这10组物质中,是同素异形体的是_____(填序号,下同);是同位素的是_____;是同分异构体的是_____;是同一物质的是_____;是同系物的是_____.
(2)写出支链只有一个乙基且相分子质量最小的烷烃的结构简式_________________________.
(3)一定量的稀硫酸和稀NaOH溶液反应,当生成1molH2O时放出的热量为57.3kJ,则中和热的热化学方程式为_____________________________.
(4)事实证明,能设计成原电池的反应通常是放热反应,下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是__________.
A.C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H>0
B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H<0
C.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H<0.
【答案】 (1). ④⑦ (2). ⑤ (3). ②⑥ (4). ①⑧⑨ (5). ③ (6). (7). 1/2H2SO4(aq)+NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l);△H=﹣57.3kJ/mol (8). B
【解析】(1)①和是同一种物质,都是2-甲基丁烷;②和分子式相同(都是C5H12),但结构不同,互为同分异构体;③CH4和CH3CH2CH3结构相似,分子组成相差2个“CH2”原子团,互为同系物;④金刚石和石墨是同种元素组成的不同单质,互为同素异形体;⑤H、D、T质子数相同而中子数不同,互为同位素;⑥乙醇(CH3CH2OH)和甲醚(CH3OCH3)分子式相同(都是C2H6O)而结构不同,互为同分异构体;⑦臭氧(O3)和氧气(O2)是同种元素组成的不同单质,互为同素异形体;⑧和是同一种物质,都是二氯甲烷;⑨和是同一种物质,都是2-甲基丁烷;⑩CuSO4•5H2O与CuSO4•3H2O是不同物质。综上分析,这10组物质中,是同素异形体的是④⑦;是同位素的是⑤;是同分异构体的是②⑥;是同一物质的是①⑧⑨;是同系物的是③。
(2)根据命名方法,烷烃中侧链的长度一定要小于(或等于)与其相连的碳上的其他基团,否则就不会成为侧链,因此如果乙基作为侧链,那么和它相连的碳上的其他基团也至少应该是乙基,所以支链只有一个乙基且相分子质量最小的烷烃的结构简式为。
(3)中和热是强酸和强碱的稀溶液完全反应生成1mol液态水放出的热量,故稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应的热化学方程式为:H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=﹣57.3kJ/mol。
(4)能设计成原电池的反应必须是能自发进行的氧化还原反应,通常是放热反应;A项,该反应是吸热反应,故不能设计成原电池;B项,该反应是放热反应且是能自发的进行氧化还原反应,故能设计成原电池;C项,该反应不是氧化还原反应,故不能设计成原电池。
20. X、Y、Z、Q、R是五种短周期元素,原子序数依次增大.X、Y两元素最高正价与最低负价之和均为0;Q与X同主族;Z、R分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素.请回答下列问题:
(1)五种元素原子半径由大到小的顺序是(写元素符号)_____.
(2)QX的电子式为_____;QX与水反应放出气体的化学方程式为_____.
(3)X、Z两元素能形成两种化合物的电子式分别为_____和_____.
(4)由以上某些元素组成的化合物A、B、C、D有如下转化关系AB(在水溶液中进行)其中C是溶于水显酸性的气体;D是淡黄色固体.
①写出C的结构式_____;
②如果A、B均由三种元素组成,B为两性不溶物,由A转化为B的离子方程式_____.
【答案】 (1). Na>Al>C>O>H (2). Na+[:H]﹣ (3). NaH+H2O=NaOH+H2↑ (4). (5). (6). O=C=O (7). AlO2﹣+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3﹣ 或2AlO2﹣+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-
【解析】试题分析:X、Y两元素最高正价与最低负价之和均为0,则X是第IA族、Y是第IVA族元素,X是H元素,Y是C元素;Q与X同主族,则Q是Na元素;Z、R分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素,则地壳中含量最高的非金属是O元素,金属元素是Al元素,所以Z是O元素,R是Al元素;
(1)根据原子半径随电子层数的增多而增大,随核电荷数的增多而减小,所以5种元素的原子半径的大小关系是Na>Al>C>O>H;
(2)NaH是离子化合物,其电子式为Na+[:H]-;NaH与水反应生成氢氧化钠和氢气,化学方程式是NaH + H2O =" NaOH" + H2↑;
(3)H与O形成的两种化合物为水和过氧化氢,都是共价化合物,所以电子式分别是、;
(4)在5种元素中,溶于水显酸性的气体只能是二氧化碳,其结构式为O=C=O;
如果A、B均由三种元素组成,B为两性不溶物,则B是氢氧化铝,因为D是淡黄色固体,则D是过氧化钠,与氢氧化铝、水反应,生成偏铝酸钠,则A是偏铝酸钠,所以A转化为B的离子方程式是AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-;或生成碳酸根离子,离子方程式是2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-。
考点:考查元素的推断,化学用语的书写,物质性质的应用
21. 已知:反应①Fe(s)+CO2(g)⇌FeO(s)+CO(g);△H=Q1,平衡常数为K1,反应②Fe(s)+H2O(g)⇌FeO(s)+H2(g);△H=Q2,平衡常数为K2,
在不同温度下,K1、K2的值如下:
T(K)
K1
K2
700
1.47
2.38
900
2.15
1.67
(1)从上表可推断,反应Q1_____0(填“>”或“<”).
(2)现有反应③H2(g)+CO2(g)⇌CO(g)+H2O(g);△H=Q3平衡常数为K3.根据反应①与②推导出K1、K2、K3的关系式K3=_____,Q1、Q2、Q3的关系式Q3=_____,可推断反应③是_____(填“放”或“吸”)热反应.
(3)要使反应③在一定条件下建立的平衡右移,可采取的措施有_____.
A.缩小容器体积 B.扩大容器的体积 C.降低温度
D.升高温度 E.使用合适的催化剂 F.设法减少CO的量
(4)如图甲、乙表示反应③在t1时刻达到平衡,在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况:
图甲中t2时刻改变的条件可能是_____,图乙中t2时刻改变的条件可能是_____.
【答案】 (1). Q1 > 0 (2). K3= (3). Q3= Q1﹣Q2 (4). 吸 (5). DF (6). 加催化剂或加压 (7). 降低温度
【解析】(1)由表中数据可知,温度升高K1增大,所以反应①正向为吸热反应,Q1>0。
(2)根据盖斯定律,①-②可得:③H2(g)+CO2(g)⇌CO(g)+H2O(g) △H=Q3,所以Q3=Q1-Q2,则:K3==;700K时K3==,900K时K3==,所以升温K3增大,反应③正向为吸热反应。
(3)反应③左右两边气体分子数相等,所以缩小容器体积或扩大容器的体积都不影响平衡移动,故A、B都错误;反应③正向为吸热反应,所以降低温度会使平衡左移,升高温度会使平衡右移,故C错误、D正确;催化剂不影响化学平衡,故E错误;CO是生成物,所以减少CO的量平衡会右移,故F正确。综上,选DF。
(4)由图像可知,甲中t2时刻反应速率增大,正逆反应速率仍相等,平衡不移动,故可能使用了催化剂,又根据该反应左右两边气体分子数相等,则增大压强平衡不移动,所以图甲中t2时刻改变的条件可能是:增大压强或加入催化剂;图乙t2时刻CO2浓度增大,CO浓度减小,应该是平衡逆向移动,又因为CO2浓度和CO浓度都没有发生突变,所以不会是人为改变了CO2和CO的浓度,可能是降低了温度使平衡逆向移动的。
点睛:本题综合考查化学平衡有关知识,涉及化学平衡常数及其影响因素、化学平衡图像分析等,有一定难度,图像分析时注意把握图象曲线的变化特点,结合外界条件下对反应速率以及平衡移动的影响解答该题。
22. 已知1,3—丁二烯(CH2=CH—CH=CH2)与溴水发生1: 1加成(物质的量之比)时,加成产物有如下2种:CH2=CH—CH=CH2+Br2CH2BrCHBr-CH=CH2 (称为1,2-加成)
CH2=CH—CH=CH2+Br2CH2BrCH=CHCH2Br (称为1,4-加成)
现有C4H4有多种同分异构体,它们分别具有以下特征,试写出相应同分异构体的结构简式:
(1)A为链状结构,可由两分子乙炔加成得到,A的结构简式为________________;
(2)B为平面结构,与Br2发生1:1(物质的量之比),加成方式有2种,但加成产物只有1种,B的结构简式为___________________________________________;
(3)C为正四面体结构,每个碳原子与另外3个碳通过单键相连,C的的结构简式为_______________。
【答案】 (1). CH≡C—CH==CH2 (2). (3).
【解析】(1)乙炔的结构简式为:HC≡CH,A为链状结构,可由两分子乙炔加成得到,则两分子乙炔加成时,断开碳碳叁键中一个键,另一个乙炔分子中的-H和-C≡CH加在断开的碳上,由此得出加成产物,故A的结构简式为CH≡C-CH=CH2。
(2)B为平面结构,与Br2发生1:1(物质的量之比)加成方式有2种,但加成产物只有1种,则分子中有两个碳碳双键,根据分子式为C4H4可知,B应为平面环状结构,且为对称结构,故B的结构简式为:。
(3)C为正四面体结构,每个碳原子与另外3个碳通过单键相连,则C中4个碳原子位于正四面体的顶点上,故结构简式为:。
铅山一中2017—2018学年度第一学期高二年级第一次月考
化学试卷
1. 设NA代表阿佛加德罗常数,下列说法中正确的是( )
①常温常压下,17g甲基(﹣14CH3)所含的中子数为9NA
②常温常压22.4L NO气体的分子数小于NA
③64g的铜发生氧化还原反应,一定失去2NA个电子
④常温常压下,100mL 0.5mol/L 的乙酸溶液中,乙酸的分子数目小于0.05NA
⑤标况时,22.4L二氯甲烷所含有的分子数为NA
⑥常温常压下,1mol氦气含有的核外电子数为4NA.
A. ①② B. ③④ C. ②④ D. ⑤⑥
【答案】C
【解析】1 mol—14CH3中所含中子的物质的量为(14-6) mol+(1-1)×3 mol=8 mol,17 g—14CH3即为1 mol,①不正确;常温常压下,22.4 L NO气体的物质的量小于1 mol,则②正确;铜发生氧化还原反应时可生成+1价或+2价两种化合物,所以1 mol Cu可失去1 mol或2 mol电子,③不正确;由于CH3COOH为弱电解质,可发生电离,则④正确;CH2Cl2在标准状况下为液体,⑤不正确;氦气为单原子分子,1 mol He含有2 mol电子,⑥不正确。
2. 向10mL某浓度的NaOH溶液中通入CO2气体后得溶液M,因CO2通入量的不同,溶液M的组成也不同.若向M中逐滴加入0.1mol/L盐酸,产生的气体V(CO2)与加入盐酸的体积V(HCl)的关系有图示两种情况,则下列分析判断不正确的是(不考虑CO2的溶解)( )
A. 曲线A表明M中的溶质为NaOH、Na2CO3
B. 曲线B表明M中NaHCO3与Na2CO3的物质的量之比为1:2
C. 原NaOH溶液的物质的量浓度为0.75mol/L
D. 由A.B可知,两次实验通入的CO2的体积比3:10
【答案】B
【解析】A项,曲线A开始没有气体产生,加入一定体积盐酸后生成气体,生成气体的反应为:HCO3-+H+=H2O+CO2↑,若A中只有Na2CO3,开始时只发生CO32-+H+=HCO3-,则前后两个阶段消耗的盐酸体积应相等,而实际开始阶段消耗盐酸体积大于产生二氧化碳阶段消耗的盐酸体积,故A曲线表明M中的溶质为NaOH、Na2CO3,故A正确;B项,B曲线中,产生气体前后两阶段消耗盐酸体积比为:25:(75-25)=1:2,则M中NaHCO3与Na2CO3的物质的量之比为1:1,故B错误;C项,加入75mL盐酸时二氧化碳的体积达到最大,此时溶液为NaCl溶液,根据钠原子守恒和氯原子守恒,则n(NaOH)=n(HCl)=0.075L×0.1mol•L-1=0.0075mol,则c(NaOH)= 0.0075mol÷0.01L=0.75mol•L-1,故C正确;D项,曲线A生成二氧化碳消耗盐酸体积为:(75-60)mL=15mL,曲线B生成二氧化碳消耗盐酸体积为:(75-25)mL=50mL,由反应HCO3-+H+=H2O+CO2↑可知,CO2的体积之比为15mL:50mL=3:10,所以原溶液中两次实验通入的CO2的体积比为3:10,故D正确。
点睛:本题考查混合物的计算,主要是溶液中根据化学方程式的有关计算,有一定难度,解题时注意分析图像,根据图象得出各阶段可能发生的反应,从而判断溶液中溶质的成分,结合离子方程式进行计算。
3. 等体积、等物质的量浓度的盐酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中,各加等质量的铝,生成氢气的体积比为5:7,则甲、乙两烧杯中的反应情况可能分别是( )
A. 甲、乙中都是铝过量 B. 甲中铝过量,乙中碱过量
C. 甲中酸过量,乙中铝过量 D. 甲中酸过量,乙中碱过量
【答案】B
【解析】试题分析:利用讨论法和端值法解答,若等物质的量的铝反应,生成气体为1:1,而题中为5:6,所以第一份铝剩余;而酸或碱都反应,生成气体为2:3,即4:6,而题中为5:6,所以第二份碱不能都反应.
解:发生反应有:2Al+3H2SO4═Al2(SO4)3+3H2↑;2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,
讨论:(1)若酸碱均过量,则产生的氢气取决于铝,铝的质量相同,所以氢气相等1:1.
(2)若酸碱均不够,产生的氢气取决于酸碱,根据方程式,酸碱产生的比值为2:3
(3)现在的比值是5:6,比值处于 2:3和1:1之间,由于铝消耗硫酸量大于碱,此时铝对于酸过量而对于碱不足,
故选B.
4. 下列说法不正确的是( )
A. 原子及其离子的核外电子层数等于该元素所在的周期数
B. 元素周期表中从ⅢB到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素
C. 除氦以外的稀有气体原子的最外层电子数都是8
D. 同周期元素中 VIIA族元素的原子半径较小
【答案】A
考点:考查元素周期表、元素周期律等知识。
5. 某温度下反应2A(g)⇌B(g)+C(g)△H<0的平衡常数K=4.此温度下,在1L的密闭容器中加入A,反应到某时刻测得A、B、C的物质的量浓度(mol•L﹣1)分别为:0.4,0.6,0.6,下列说法正确的是( )
A. 温度升高,该反应反应速率加快,平衡常数增大
B. 题目所述的某时刻正、逆反应速率的大小为V(正)>V(逆)
C. 经10min反应达到平衡,则该时间内反应速率v(A)为0.064mol/(L•min)
D. 平衡时,再加入与起始等量的A,达新平衡后A的转化率增大
【答案】B
【解析】试题分析:A.该反应为放热反应,温度升高,反应速率加快,平衡逆向移动,则平衡常数减小,A项错误;B.根据Q=(0.6×0.6)÷(0.4×0.4)=2.25
6. 同一短周期X、Y、Z三种元素,已知其气态氢化物分别是HX、H2Y、ZH3,则下列判断错误的是( )
A. 热稳定性:HX>H2Y>ZH3 B. 还原性:HX>H2Y>ZH3
C. 酸性:H3ZO4<H2YO4<HXO4 D. 非金属性:X>Y>Z
【答案】B
【解析】同一短周期X、Y、Z三种元素,其气态氢化物分别是HX、H2Y、ZH3,则从左到右分别为Z、Y、X,因为同周期从左到右元素非金属性增强,所以非金属性:X>Y>Z;非金属性越强,气态氢化物越稳定,故热稳定性:HX>H2Y>ZH3;非金属性越强,气态氢化物越不易失电子,还原性越弱,故还原性:HX
7. 下列有关表述不正确的是( )
A. ﹣OH与组成元素相同,含有的电子数也相同
B. 丙烷的分子结构模型示意图:
C. 次氯酸的电子式为
D. 熔化时NaHSO4的电离方程式为NaHSO4═Na++HSO4﹣
【答案】C
【解析】试题分析:A、—OH与组成元素相同,含有的电子数也相同,均含有9个电子,A不符合题意;B、该模型是丙烷分子的球棍模型,B不符合题意;C、次氯酸的电子式为,C符合题意;D、熔化是断裂的是离子键,因此熔化时NaHSO4的电离方程式为NaHSO4===Na++HSO,D不符合题意,答案选C。
考点:考查化学用语的正误判断
8. 下列关于说法正确的是( )
A. HCl和NaOH反应的中和热△H=﹣57.3kJ/mol.则H2SO4和Ba(OH)2反应的中和热△H=2×(﹣57.3)kJ/mol
B. 已知C2H5OH(l) 的燃烧热是1366.8kJ/mol,则C2H5OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(g)反应的△H=﹣1366.8kJ/mol
C. 一定条件下2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H1,2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(l)△H2则△H1>△H2
D. 在一定温度和压强下,将0.5mol N2和1.5mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放出热量19.3kJ,则其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=﹣38.6kJ/mol
【答案】C
【解析】A项,H2SO4和Ba(OH)2反应,除了包括H+和OH-生成H2O外,还包括SO42-和Ba2+生成BaSO4沉淀,再者中和热规定生成的水为1mol,与反应物的物质的量无关,故A错误;B项,燃烧热指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物放出的热量,已知C2H5OH(l)的燃烧热是1366.8kJ/mol,则C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)反应的△H=﹣1366.8kJ/mol,故B错误;C项,因为同种物质由气态变为液态会放热,所以生成2molSO3(g)比生成2molSO3(l)放出的热量少,即0>△H1>△H2,故C正确;D项,合成氨的反应为可逆反应,不能进行完全,N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) △H≠﹣38.6kJ/mol,故D错误。
9. 含有一个双键的烯烃,加氢后产物的键线式为,这种烯烃有( )
A. 4种 B. 5种 C. 6种 D. 7种
【答案】B
【解析】根据烯烃与H2加成反应的特点,只要加氢后产物分子相邻碳上都有H原子,则就可能为对应的烯烃存在碳碳双键的位置;该烷烃的碳链结构为,所以碳碳双键位置有:①和②之间、②和③之间、③和④之间、④和⑤之间、⑤和⑥之间,共5种可能,故符合条件的烯烃有5种,选B。
点睛:本题通过加成反应考查同分异构体的书写,明确加成反应原理,采取逆推法分析碳碳双键的可能位置,注意考虑分子结构是否对称,防止重复或遗漏。
10. 主链含有四个碳原子的烷烃的种类共有( )
A. 四种 B. 五种 C. 六种 D. 七种
【答案】C
【解析】试题分析:解:①主链为4个碳原子的烷烃,其支链只能是甲基(不可能是乙基,否则主链超过4个碳原子).②主链为4个碳原子的烷烃,支链数最多4个(下面的0,是指该物质只有一种,没有同分异构体)
(不含主链)甲基的个数 同分异构体
0个 0 CH3CH2CH2CH3
1个 0 CH3CH2CH(CH3)2
2个 2 CH3CH2C(CH3)3(CH3)2CHCH(CH3)2
3个 0 (CH3)3CCH(CH3)2
4个 0 (CH3)3CC(CH3)3
共有6种.故选C.
考点:考查有机同分异构体
11. 满足分子式为C3H4ClBr不含有环的有机物共有( )
A. 6种 B. 7种 C. 8种 D. 9种
【答案】C
【解析】试题分析:C3H4ClBr是C3H6中的两个氢原子被其它原子取代产生的,两个卤素原子可以在同一个碳原子上,也可以在不同的碳原子上。该物质可能的结构有CH2=CH-CHClBr、CClBr=CH-CH3、CHCl=CBr-CH3、CHCl=CH-CH2Br、CHBr="CCl-" CH3、CHBr=CH-CH2Cl、CH2=CCl-CH2Br、CH2=CBr-CH2Cl,共有8种不同的结构,因此选项C正确。
考点:考查有机物同分异构体的种类的判断的知识。
12. 离子反应方程式正确的是( )
A. NH4HCO3溶液中加入过量NaOH溶液并加热: NH4++ OH-==NH3↑+H2O
B. 足量的NaOH溶液中逐渐滴入Ca(HCO3)2溶液: Ca2++HCO3- +OH-==H2O+CaCO3↓
C. 明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液到生成的沉淀质量最大时:2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-==3BaSO4↓+2Al(OH)3↓
D. FeBr2溶液中通入足量氯气:2Fe2++4Br﹣+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl﹣
【答案】D
【解析】A项,NH4+和HCO3-都能与OH-反应,所以NH4HCO3溶液中加入过量NaOH溶液并加热,离子方程式为:HCO3-+NH4++2OH-NH3↑+CO32-+2H2O,故A错误;B项,足量NaOH溶液中逐渐滴入Ca(HCO3)2溶液,则Ca(HCO3)2不足,HCO3-完全与OH-反应,所以离子方程式为:2OH-+Ca2++2HCO3-=CaCO3+CO32-+2H2O,故B错误;C项,明矾溶液中Al3+与SO42-的物质的量比为1:2,向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液,开始生成Al(OH)3沉淀和BaSO4沉淀;当Al(OH)3沉淀最大时,SO42-并没有沉淀完全,若继续滴加Ba(OH)2溶液,则此时会消耗Al(OH)3,同时生成BaSO4沉淀,因为消耗2molAl(OH)3同时生成1molBaSO4沉淀,所以此时沉淀的总物质的量会减小,也就是说,当Al3+恰好完全沉淀时,沉淀的物质的量最大;因为1molBaSO4的质量大于2molAl(OH)3的质量,所以继续滴加Ba(OH)2溶液,沉淀的总质量会增大,当SO42-完全沉淀时,沉淀的总质量达到最大值,故明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液到生成的沉淀质量最大时发生的离子反应方程式为:Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-=2BaSO4↓+AlO2-+2H2O,故C错误;D项,FeBr2溶液中通入足量氯气,Fe2+和Br﹣均被氧化,离子方程式为:2Fe2++4Br﹣+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl﹣,故D正确。
13. 可逆反应:2A(g)+B(g)⇌3C(g)+D(g).试根据如图判断正确的是( )
A. 温度T1℃比 T2℃高 B. 正反应为放热反应
C. 甲图纵轴可以表示A的转化率 D. 甲图纵轴可以表示混合气体平均相对分子质量
【答案】C
【解析】A项,分析图乙,温度越高,化学反应速率越快,先达到平衡状态,所以T1℃比T2℃低,故A错误;B项,升高温度,A的百分含量减小了,即升温平衡正向移动,所以该反应的正方向为吸热反应,故B错误;C项,分析甲图,增大压强,化学反应速率加快,先达到平衡状态,所以P2大于P1,加压,化学平衡逆向移动,A的转化率减小,所以甲图纵轴可以表示A的转化率,故C正确;D项,增大压强,化学平衡逆向移动,气体总分子数减小,气体总质量不变,所以混合气体平均相对分子质量增大,所以甲图纵轴不能表示混合气体平均相对分子质量,故D错误。
点睛:本题以图像的形式考查影响化学平衡和化学反应速率的因素,注意:①掌握温度、压强等影响化学反应速率和化学平衡移动的外因,并能灵活运用;②会看图像,关注曲线的特殊点,通过分析图像得出速率快慢情况及化学平衡移动情况。
14. 已知2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H=﹣197kJ•mol﹣1,按不同方式向甲、乙和丙3个相同容器内投入反应物,且保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如表:
容器
甲
乙
丙
反应物投入量
2molSO2、1molO2
1molSO2、0.5molO2
2molSO3
平衡常数
K1
K2
K3
反应的能量变化
放出akJ
放出bkJ
吸收ckJ
气体密度
ρ1
ρ2
ρ3
反应物转化率
α1
α2
α3
下列有关关系式正确的是( )
A. K1=K3<K2 B. ρ1=ρ3>ρ2 C. α2+α3>1 D. 2b+c>197
【答案】B
【解析】恒温恒容条件,甲与乙起始n(SO2):n(O2)均为2:1,甲可等效为在乙的基础上增大一倍压强,平衡正向移动,反应物的转化率增大,即α1>α2;丙按化学计量数转化为用SO2和O2表示可得:n(SO2)=2mol,n(O2)=1mol,所以丙与甲为等效平衡,平衡时各组分的百分含量、物质的量、物质的量浓度均对应相等;A项,化学平衡常数只受温度影响,三个容器保持恒温状态,所以K1=K2=K3,故A错误;B项,密度=质量÷体积,恒容容器,气体体积相等,甲和丙气体的总质量相等且大于乙中气体总质量,所以ρ1=ρ3>ρ2,故B正确;C项,甲和丙为等效平衡,以SO2为例分析,设平衡时甲和丙中SO2都是x mol,则甲反应的SO2是(2-x)mol,丙生成的SO2是x mol,所以α1=,α3=,因此α1+α3=1,又因为前面推出α1>α2所以α2+α3<1,故C错误;D项,甲与丙为等效平衡,平衡时各组分的物质的量对应相等,所以甲反应的SO2加上丙生成的SO2等于2mol,故a+c=197,又因为甲等效为在乙的基础上增大一倍压强,平衡向正反应移动,SO2转化率增大,故a>2b,所以2b+c<197,故D错误。
15. 已知某原电池中某一极的电极反应式为Cu﹣2e﹣=Cu2+,则另一极的电极反应式可能是( )
A. H2﹣2e﹣═2H+ B. 2H++2e﹣═H2 C. Fe2++2e﹣═Fe D. 2Ag++2e﹣═2Ag
【答案】D
【解析】Cu-2e-=Cu2+,化合价升高,被氧化,因此此电极为负极,另一极为正极,正极上得到电子化合价降低,A、此电极反应式失去电子,应在负极上发生,故错误;B、根据金属活动顺序表,铜排在氢的后面,铜不能置换出氢气,故错误;C、铁比铜活泼,不能把铁置换出来,故错误;D、铜比银活泼,能把银置换出来,故正确。
16. 将50g溶质质量分数为w1,物质的量浓度为c1的浓硫酸沿玻璃棒加入到Vml水中,稀释后得到溶质质量分数为w2,物质的量浓度为c2的稀溶液.下列说法中正确的是( )
A. 若c1=2c2,则w1<2w2,V<50 mL
B. 若c1=2c2,则w1<2w2,V>50 mL
C. 若w1=2w2,则c1<2c2,V=50 mL
D. 若w1=2w2,则c1>2c2,V<50 mL
【答案】A
【解析】试题分析:A、B、设物质的量是浓度为c1mol•L﹣1的密度为ρ1,物质的量是浓度为c2mol•L﹣1硫酸溶液的密度为ρ2,利用c=公式变形计算硫酸的质量分数,结合硫酸溶液的浓度越大密度越大,进行判断;
稀释前后溶质的质量不变,结合质量分数关系,判断稀释后溶液的质量小于100g,故水的质量小于50g,据此判断水的体积;
C、D、根据稀释前后溶质的质量不变计算混合后溶液的质量为100g,计算水的质量为50g,据此计算水的体积;
设物质的量是浓度为c1mol•L﹣1的密度为ρ1,物质的量是浓度为c2mol•L﹣1硫酸溶液的密度为ρ2,利用c=计算硫酸的浓度,结合浓硫酸溶液的浓度越大密度越大,进行判断.
........................
B、由A分析可知,所以水的体积V<50ml,ω1<2ω2,故B错误;
C、稀释前后溶质的质量不变,若ω1=2ω2,则稀释后溶液的质量为100g,所以水的质量为50g,水的密度为1g/ml,所以水的体积V=50ml;设物质的量是浓度为c1mol•L﹣1的密度为ρ1,物质的量是浓度为c2mol•L﹣1硫酸溶液的密度为ρ2,则:c1=,c2=,所以==,浓硫酸的浓度越大密度越大,则ρ1>ρ2,故c1>2c2,故C错误;
D、由C中分析可知,水的体积V=50ml,c1>2c2,故D错误.故选:A.
17. 有机物的结构可用“键线式”简化表示.
(1)物质X:CH3CH=CHCH3可表示为
X可以与溴水反应,该反应的化学方程式是_________________________;
X可以发生加聚反应,其产物分子的结构简式是______________________.
(2)一种有机物Y的键线式如图所示
①Y的分子式为___________;
②有机物Z是Y的同分异构体,且属于芳香族化合物,则Z的结构简式是______________________.
【答案】 (1). CH3CH=CHCH3+Br2→CH3CHBrCHBrCH3 (2). (3). C8H8 (4).
【解析】(1)由X的结构简式可知,分子中有碳碳双键,可以和溴水发生加成反应,化学方程式为:CH3CH=CHCH3+Br2→CH3CHBrCHBrCH3;碳碳双键还可以发生加聚反应生成高分子,由X的结构可推出加聚后产物分子的结构简式为:。
(2)①由Y的键线式可知,分子中有8个C和8个H,所以Y的分子式为C8H8。②有机物Z是Y的同分异构体,且属于芳香族化合物,则Z分子中含有1个苯环和1个碳碳双键,故结构简式为:。
18. 今有一混合物的水溶液,只可能含有以下离子中的若干种:K+、NH4+、Cl﹣、Ca2+、Ba2+、CO32﹣、SO42﹣,现取三份100mL溶液进行如下实验:
第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生;
第二份加入足量NaOH溶液加热后,收集到0.08mol气体;
第三份加入足量BaCl2 溶液后,得到干燥沉淀12.54g,经足量的盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为4.66g.
根据上述实验,回答以下问题:
(1)由第一份进行的实验推断该混合物是否一定含有Cl﹣_____,
(2)由第二份进行的实验可知混合物中应含_____离子,其物质的量浓度为_____.
(3)由第三份进行的实验可知12.54g 沉淀的成份为_____.请计算形成该沉淀的原混合物中各离子的物质的量_____.
(4)综合上述实验,你认为以下结论正确的是_____
A.该混合物中一定含有K+、NH4+、CO32﹣、SO42﹣,可能含有Cl﹣,且n(K+)≥0.04mol
B.该混合物中一定含有NH4+、CO32﹣、SO42﹣,可能含有Ca2+、K+、Cl﹣
C.该混合物中一定含有NH4+、CO32﹣、SO42﹣,可能含有K+、Cl﹣
D.该混合物中一定含有NH4+、SO42﹣,可能含有Ca2+、K+、Cl﹣.
【答案】 (1). 否 (2). NH4+ (3). 0.8mol/L (4). BaCO3、BaSO4 (5). n(CO32﹣)=0.04mol、n(SO42﹣)=0.02mol (6). A
【解析】试题分析:(1)第一份:第一份加入AgNO3,溶液有沉淀产生,说明溶液中可能存在:Cl-、CO32-、SO42-;第二份:加足量NaOH溶液加热后生成的0.08mol气体为氨气,则溶液中一定含有NH4+,且物质的量为0.08mol;第三份:根据题中信息可知4.66为硫酸钡,n(BaSO4)=n(SO42-)==0.02mol;12.54g为硫酸钡和碳酸钡,所以碳酸钡的物质的量为:=0.04mol;再根据电荷守恒,正电荷为:n(+)=n(NH4+)=0.08mol;n(-)=2n(CO32-)+2n(SO42-)=0.12mol,故一定有K+,至少0.04mol,浓度至少是0.8mol/L;(1)由于碳酸根离子、硫酸根离子都能够与银离子反应生成碳酸银、硫酸银沉淀,所以无法确定原溶液中是否存在氯离子,故答案为:不一定,因为碳酸银、硫酸银都是沉淀;
(2)加足量NaOH溶液加热后,收集到0.08mol气体,该气体为氨气,说明溶液中 一定存在铵离子,铵离子的物质的量浓度为:c(NH4+)==0.8mol/L,故答案为:NH4+;0.8mol/L;
(3)加足量BaCl2溶液后,得到干燥沉淀12.54g,经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为4.66g,说明沉淀为硫酸钡和碳酸钡的混合物,其中4.66g为硫酸钡沉淀,n(BaSO4)=n(SO42-)==0.02mol;碳酸钡沉淀的质量为:12.54g-4.66g=7.88g,所以n(BaCO3)=n(CO32-)==0.04mol,故答案为:BaCO3、BaSO4;n (CO32-)=0.04mol n(SO42-)=0.02mol
(4)根据以上分析可知,溶液中一定存在:K+、NH4+、CO32-、SO42-,可能含有Cl-,若存在氯离子,钾离子的物质的量大于0.04mol;若不存在氯离子,钾离子的物质的量为0.04mol,所以A正确,故选A。
考点:本题考查离子检验、离子推断。
19. 根据要求回答下列问题:
①和 ②和 CH4和CH3CH2CH3 ④金刚石和石墨 ⑤H、D、T ⑥乙醇(CH3CH2OH)和甲醚(CH3OCH3)⑦臭氧(O3)和氧气(O2) ⑧和 ⑨和 ⑩CuSO4•5H2O与CuSO4•3H2O
(1)这10组物质中,是同素异形体的是_____(填序号,下同);是同位素的是_____;是同分异构体的是_____;是同一物质的是_____;是同系物的是_____.
(2)写出支链只有一个乙基且相分子质量最小的烷烃的结构简式_________________________.
(3)一定量的稀硫酸和稀NaOH溶液反应,当生成1molH2O时放出的热量为57.3kJ,则中和热的热化学方程式为_____________________________.
(4)事实证明,能设计成原电池的反应通常是放热反应,下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是__________.
A.C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H>0
B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H<0
C.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H<0.
【答案】 (1). ④⑦ (2). ⑤ (3). ②⑥ (4). ①⑧⑨ (5). ③ (6). (7). 1/2H2SO4(aq)+NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l);△H=﹣57.3kJ/mol (8). B
【解析】(1)①和是同一种物质,都是2-甲基丁烷;②和分子式相同(都是C5H12),但结构不同,互为同分异构体;③CH4和CH3CH2CH3结构相似,分子组成相差2个“CH2”原子团,互为同系物;④金刚石和石墨是同种元素组成的不同单质,互为同素异形体;⑤H、D、T质子数相同而中子数不同,互为同位素;⑥乙醇(CH3CH2OH)和甲醚(CH3OCH3)分子式相同(都是C2H6O)而结构不同,互为同分异构体;⑦臭氧(O3)和氧气(O2)是同种元素组成的不同单质,互为同素异形体;⑧和是同一种物质,都是二氯甲烷;⑨和是同一种物质,都是2-甲基丁烷;⑩CuSO4•5H2O与CuSO4•3H2O是不同物质。综上分析,这10组物质中,是同素异形体的是④⑦;是同位素的是⑤;是同分异构体的是②⑥;是同一物质的是①⑧⑨;是同系物的是③。
(2)根据命名方法,烷烃中侧链的长度一定要小于(或等于)与其相连的碳上的其他基团,否则就不会成为侧链,因此如果乙基作为侧链,那么和它相连的碳上的其他基团也至少应该是乙基,所以支链只有一个乙基且相分子质量最小的烷烃的结构简式为。
(3)中和热是强酸和强碱的稀溶液完全反应生成1mol液态水放出的热量,故稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应的热化学方程式为:H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=﹣57.3kJ/mol。
(4)能设计成原电池的反应必须是能自发进行的氧化还原反应,通常是放热反应;A项,该反应是吸热反应,故不能设计成原电池;B项,该反应是放热反应且是能自发的进行氧化还原反应,故能设计成原电池;C项,该反应不是氧化还原反应,故不能设计成原电池。
20. X、Y、Z、Q、R是五种短周期元素,原子序数依次增大.X、Y两元素最高正价与最低负价之和均为0;Q与X同主族;Z、R分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素.请回答下列问题:
(1)五种元素原子半径由大到小的顺序是(写元素符号)_____.
(2)QX的电子式为_____;QX与水反应放出气体的化学方程式为_____.
(3)X、Z两元素能形成两种化合物的电子式分别为_____和_____.
(4)由以上某些元素组成的化合物A、B、C、D有如下转化关系AB(在水溶液中进行)其中C是溶于水显酸性的气体;D是淡黄色固体.
①写出C的结构式_____;
②如果A、B均由三种元素组成,B为两性不溶物,由A转化为B的离子方程式_____.
【答案】 (1). Na>Al>C>O>H (2). Na+[:H]﹣ (3). NaH+H2O=NaOH+H2↑ (4). (5). (6). O=C=O (7). AlO2﹣+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3﹣ 或2AlO2﹣+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-
【解析】试题分析:X、Y两元素最高正价与最低负价之和均为0,则X是第IA族、Y是第IVA族元素,X是H元素,Y是C元素;Q与X同主族,则Q是Na元素;Z、R分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素,则地壳中含量最高的非金属是O元素,金属元素是Al元素,所以Z是O元素,R是Al元素;
(1)根据原子半径随电子层数的增多而增大,随核电荷数的增多而减小,所以5种元素的原子半径的大小关系是Na>Al>C>O>H;
(2)NaH是离子化合物,其电子式为Na+[:H]-;NaH与水反应生成氢氧化钠和氢气,化学方程式是NaH + H2O =" NaOH" + H2↑;
(3)H与O形成的两种化合物为水和过氧化氢,都是共价化合物,所以电子式分别是、;
(4)在5种元素中,溶于水显酸性的气体只能是二氧化碳,其结构式为O=C=O;
如果A、B均由三种元素组成,B为两性不溶物,则B是氢氧化铝,因为D是淡黄色固体,则D是过氧化钠,与氢氧化铝、水反应,生成偏铝酸钠,则A是偏铝酸钠,所以A转化为B的离子方程式是AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-;或生成碳酸根离子,离子方程式是2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-。
考点:考查元素的推断,化学用语的书写,物质性质的应用
21. 已知:反应①Fe(s)+CO2(g)⇌FeO(s)+CO(g);△H=Q1,平衡常数为K1,反应②Fe(s)+H2O(g)⇌FeO(s)+H2(g);△H=Q2,平衡常数为K2,
在不同温度下,K1、K2的值如下:
T(K)
K1
K2
700
1.47
2.38
900
2.15
1.67
(1)从上表可推断,反应Q1_____0(填“>”或“<”).
(2)现有反应③H2(g)+CO2(g)⇌CO(g)+H2O(g);△H=Q3平衡常数为K3.根据反应①与②推导出K1、K2、K3的关系式K3=_____,Q1、Q2、Q3的关系式Q3=_____,可推断反应③是_____(填“放”或“吸”)热反应.
(3)要使反应③在一定条件下建立的平衡右移,可采取的措施有_____.
A.缩小容器体积 B.扩大容器的体积 C.降低温度
D.升高温度 E.使用合适的催化剂 F.设法减少CO的量
(4)如图甲、乙表示反应③在t1时刻达到平衡,在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况:
图甲中t2时刻改变的条件可能是_____,图乙中t2时刻改变的条件可能是_____.
【答案】 (1). Q1 > 0 (2). K3= (3). Q3= Q1﹣Q2 (4). 吸 (5). DF (6). 加催化剂或加压 (7). 降低温度
【解析】(1)由表中数据可知,温度升高K1增大,所以反应①正向为吸热反应,Q1>0。
(2)根据盖斯定律,①-②可得:③H2(g)+CO2(g)⇌CO(g)+H2O(g) △H=Q3,所以Q3=Q1-Q2,则:K3==;700K时K3==,900K时K3==,所以升温K3增大,反应③正向为吸热反应。
(3)反应③左右两边气体分子数相等,所以缩小容器体积或扩大容器的体积都不影响平衡移动,故A、B都错误;反应③正向为吸热反应,所以降低温度会使平衡左移,升高温度会使平衡右移,故C错误、D正确;催化剂不影响化学平衡,故E错误;CO是生成物,所以减少CO的量平衡会右移,故F正确。综上,选DF。
(4)由图像可知,甲中t2时刻反应速率增大,正逆反应速率仍相等,平衡不移动,故可能使用了催化剂,又根据该反应左右两边气体分子数相等,则增大压强平衡不移动,所以图甲中t2时刻改变的条件可能是:增大压强或加入催化剂;图乙t2时刻CO2浓度增大,CO浓度减小,应该是平衡逆向移动,又因为CO2浓度和CO浓度都没有发生突变,所以不会是人为改变了CO2和CO的浓度,可能是降低了温度使平衡逆向移动的。
点睛:本题综合考查化学平衡有关知识,涉及化学平衡常数及其影响因素、化学平衡图像分析等,有一定难度,图像分析时注意把握图象曲线的变化特点,结合外界条件下对反应速率以及平衡移动的影响解答该题。
22. 已知1,3—丁二烯(CH2=CH—CH=CH2)与溴水发生1: 1加成(物质的量之比)时,加成产物有如下2种:CH2=CH—CH=CH2+Br2CH2BrCHBr-CH=CH2 (称为1,2-加成)
CH2=CH—CH=CH2+Br2CH2BrCH=CHCH2Br (称为1,4-加成)
现有C4H4有多种同分异构体,它们分别具有以下特征,试写出相应同分异构体的结构简式:
(1)A为链状结构,可由两分子乙炔加成得到,A的结构简式为________________;
(2)B为平面结构,与Br2发生1:1(物质的量之比),加成方式有2种,但加成产物只有1种,B的结构简式为___________________________________________;
(3)C为正四面体结构,每个碳原子与另外3个碳通过单键相连,C的的结构简式为_______________。
【答案】 (1). CH≡C—CH==CH2 (2). (3).
【解析】(1)乙炔的结构简式为:HC≡CH,A为链状结构,可由两分子乙炔加成得到,则两分子乙炔加成时,断开碳碳叁键中一个键,另一个乙炔分子中的-H和-C≡CH加在断开的碳上,由此得出加成产物,故A的结构简式为CH≡C-CH=CH2。
(2)B为平面结构,与Br2发生1:1(物质的量之比)加成方式有2种,但加成产物只有1种,则分子中有两个碳碳双键,根据分子式为C4H4可知,B应为平面环状结构,且为对称结构,故B的结构简式为:。
(3)C为正四面体结构,每个碳原子与另外3个碳通过单键相连,则C中4个碳原子位于正四面体的顶点上,故结构简式为:。
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